砖混结构在现役结构中比重较大,面对量大面广的砖混结构建筑,采用钢结构加层成为改造既有建筑最有效的方式之一。既有低层砖混结构上钢结构加层的关键之一是新旧结构的连接——加层钢柱柱脚节点的连接力学性能问题。针对钢结构加层钢柱柱脚节点,目前现行的国家规范或规程等并无明确的规定,致使钢结构加层改造无据可依,导致部分加层工程存在一定的安全隐患。本文在山西省自然科学基金项目(2015011062)和太原理工大学校团队科学基金项目(2014TD043)的联合资助下,针对既有低层砖混结构上钢结构加层柱脚节点的转动刚度进行理论研究,主要研究工作和结论如下:1.基于文献资料查询和已建工程案例调研,结合国家目前现行的设计规范和手册,构想出适合既有低层砖混结构上钢结构加层的柱脚节点形式。以钢柱轴力、钢柱截面几何尺寸、钢柱底板几何尺寸、柱脚节点锚栓布置方式和规格及柱脚混凝土梁几何尺寸等14个因素为变量,针对240mm和370mm宽混凝土梁,设计并完成共42个平板式柱脚节点有限元分析模型。2.采用有限元软件ANSYS/APDL语言的参数化分析方法,考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性对柱脚节点受力的影响,针对上述42个有限元节点模型进行数值模拟,得出了节点模型在上述14个不同因素影响下对应的柱脚受力M-?关系曲线;对比相关文献柱脚节点的试验资料,系统地讨论了14个因素对柱脚节点应力分布规律、节点初始转动刚度和节点极限承载力的影响。3.针对数值模拟分析所得出的各节点的初始转动刚度值,与现有成熟的柱脚节点刚度计算公式结果进行对比分析,得出了影响节点刚度的主要因素为钢柱轴力、锚栓数量、钢柱尺寸和锚栓直径;本文所设计的ZJ1系列柱脚节点极限转角基本在4.0E-3~5.0E-3rad之间,而底板和锚栓开始屈服时的柱脚节点转角维持在1.0E-3~2.0E-3rad之间;得出了两对锚栓的平板式钢柱脚在100MPa均布轴向压应力作用下,其刚度值约为一对锚栓的平板式铰接柱脚节点刚度值的1.25-1.97倍;提出了既有低层砖混结构上钢结构加层钢柱柱脚节点设计的相关建议。